【摘要】：衛(wèi)星地面站接收系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收來(lái)自衛(wèi)星的無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào),是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,其安全可靠穩(wěn)定的運(yùn)行至關(guān)重要。地面站設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,若不能及時(shí)有效排除,不僅會(huì)影響地面站系統(tǒng)的正常安全穩(wěn)定的工作,還可能導(dǎo)致整個(gè)地面站系統(tǒng)癱瘓,因此,對(duì)衛(wèi)星地面站設(shè)備進(jìn)行故障診斷和定位具有非常重要的意義。由于地面站接收設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以建立精確、完備的模型,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,故障診斷和定位比較困難。傳統(tǒng)的故障診斷方法診斷周期長(zhǎng),效率低下,難以滿(mǎn)足衛(wèi)星地面站裝備快速故障診斷和定位需求,本文緊緊圍繞地面站接收系統(tǒng)的故障診斷與定位開(kāi)展了相關(guān)研究,主要工作如下:1.針對(duì)如何有效提取故障信號(hào)特征問(wèn)題,采用了基于小波包變換的特征提取技術(shù),解決了傅里葉變換中存在的不能對(duì)突變的、非周期的、非穩(wěn)態(tài)信號(hào)進(jìn)行有效特征提取的問(wèn)題,并利用仿真信號(hào)對(duì)基于小波包變換的故障特征提取方法進(jìn)行驗(yàn)證。2.針對(duì)傳統(tǒng)的單一設(shè)備級(jí)故障診斷方法準(zhǔn)確率低的問(wèn)題,提出了聯(lián)合案例推理(Case-Based Reasoning,CBR)和故障樹(shù)分析(Fault Tree Analysis,FTA)的地面站接收系統(tǒng)故障診斷方法。針對(duì)案例推理效率低下的問(wèn)題,提出了二次檢索索引策略,并建立了衛(wèi)星地面站故障的多級(jí)案例庫(kù)組織結(jié)構(gòu)。針對(duì)案例推理中案例庫(kù)不完整和故障樹(shù)分析計(jì)算量大等問(wèn)題,提出先采用案例推理取檢索故障,再利用故障樹(shù)診斷的思想。以某衛(wèi)星通信地面站出現(xiàn)載波失鎖故障現(xiàn)象為例,對(duì)本文提出方法步驟進(jìn)行詳細(xì)展示,并準(zhǔn)確診斷出案例庫(kù)中不存在的故障。檢索結(jié)束后新的案例被添加至案例庫(kù)中,檢索的效率得到明顯提升,驗(yàn)證了本文方法的有效性。3.針對(duì)元器件級(jí)故障診斷效率低的問(wèn)題,提出了基于小波包變換和XGBOOST算法的故障診斷方法。針對(duì)地面站的低噪聲放大器軟故障特征難以提取的問(wèn)題,利用‘db4’小波對(duì)電路輸出響應(yīng)的電壓信號(hào)提取8維的故障特征向量。本文將XGBOOST算法應(yīng)用到模擬電路的故障診斷中,集成多個(gè)弱分類(lèi)器構(gòu)成較強(qiáng)的分類(lèi)器,自動(dòng)利用CPU進(jìn)行多線(xiàn)程進(jìn)行分布式計(jì)算。通過(guò)仿真軟件模擬低噪聲放大電路的11種不同故障狀態(tài),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用基于小波包變換和XGBOOST算法在測(cè)試集精度、召回率、F1值上達(dá)到98%以上,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的故障特征提取方法和故障診斷方法。4.開(kāi)發(fā)了聯(lián)合CBR和FTA的故障診斷軟件系統(tǒng),以案例推理和故障樹(shù)分析為基礎(chǔ),構(gòu)建了系統(tǒng)應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層和知識(shí)數(shù)據(jù)層,實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星地面站接收系統(tǒng)的智能故障診斷。
【圖文】：

第三章 聯(lián)合 CBR 和 FTA 的地面站接收系統(tǒng)設(shè)備級(jí)的故障診斷根據(jù)式(3.8)可得出當(dāng)前案例 C 與舊案例 A 的相似度 SIM（C，A）=0.538，同理前案例與案例庫(kù)中其它案例的相似度，分別為 SIM(C，F(xiàn)D00008)=0.50，SI010)=0.23，SIM(C，F(xiàn)D00011)=0.33，SIM(C，F(xiàn)D00012)=0.13，SIM(C，F(xiàn)D00013據(jù)相似度進(jìn)行排序，如圖 3.11 所示。

第 31 頁(yè)圖 3.11 相似案例的查詢(xún)結(jié)果驟三：選擇最佳案例考文獻(xiàn)[68]中閾值設(shè)置的方法，，設(shè)置閾值為 α=0.6，系統(tǒng)只保留相似度大于閾選案例。系統(tǒng)推理過(guò)程如圖 3.11 所示。如果查詢(xún)結(jié)果中存在高于相似度閾值的相似度最高的案例解決方案對(duì)當(dāng)前案例進(jìn)行故障處理，若故障成功解決，則
【學(xué)位授予單位】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN927.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 文天柱;許愛(ài)強(qiáng);孫偉超;;基于可拓案例推理的故障診斷方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2015年11期

2 于飛;王紅蛟;;基于主元分析與偏最小二乘故障診斷算法的研究[J];化工自動(dòng)化及儀表;2014年08期

3 張軼敏;;民航KU波段衛(wèi)星地面站運(yùn)行與維護(hù)[J];上海信息化;2014年08期

4 王麗;侍洪波;;采用改進(jìn)核偏最小二乘法的非線(xiàn)性化工過(guò)程故障檢測(cè)(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2014年06期

5 劉師范;;基于故障樹(shù)的某型功放故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù)與軟件工程;2014年03期

6 楊江天;趙明元;張志強(qiáng);李平康;;基于定子電流小波包分析的牽引電機(jī)軸承故障診斷[J];鐵道學(xué)報(bào);2013年02期

7 王立華;;基于Multisim 10的射頻LNA仿真和設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年09期

8 林典雄;李巖;張勇;;航空裝備綜合診斷的現(xiàn)狀與發(fā)展設(shè)想[J];航空工程進(jìn)展;2011年03期

9 黃亮;侯建軍;駱麗;;基于模糊C均值聚類(lèi)算法與隸屬算法的容差電路軟故障診斷[J];信號(hào)處理;2011年04期

10 張衛(wèi);師劍軍;蔡飛;;防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)故障診斷技術(shù)探究[J];航天制造技術(shù);2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 DO THANH HIEU（杜成孝）;基于小波包變換的光伏并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

2 張慧潔;基于圖模型與信息熵的電子系統(tǒng)故障診斷[D];電子科技大學(xué);2016年

3 尹洪;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 盧娜;基于多小波的水電機(jī)組振動(dòng)特征提取及故障診斷方法研究[D];武漢大學(xué);2014年

5 丁國(guó)君;動(dòng)車(chē)組制動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D];北京交通大學(xué);2013年

6 尹金良;基于相關(guān)向量機(jī)的油浸式電力變壓器故障診斷方法研究[D];華北電力大學(xué);2013年

7 胡友強(qiáng);數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多元統(tǒng)計(jì)故障診斷及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2010年

8 張冀;基于多源信息融合的傳感器故障診斷方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

9 劉敏華;基于SDG模型的故障診斷及應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 申金星;基于ADS-B多地面站的實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)[D];中國(guó)民航大學(xué);2017年

2 丁美美;基于主成分分析的網(wǎng)絡(luò)流量異常檢測(cè)研究[D];北京交通大學(xué);2017年

3 彭華亮;基于故障樹(shù)的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2017年

4 黃遠(yuǎn)強(qiáng);基于案例推理和改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究[D];中國(guó)民航大學(xué);2016年

5 程宇佳;基于核方法的高速鐵路道岔故障診斷[D];北京交通大學(xué);2016年

6 楊永濤;靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)媒體接入控制協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

7 李國(guó)棟;基于CBR的衛(wèi)星故障診斷方法研究及應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 肖玉飛;基于小波包熵與支持向量機(jī)的模擬電路故障診斷[D];湖南科技大學(xué);2012年

9 李嚴(yán);基于聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障識(shí)別[D];燕山大學(xué);2012年

10 武偉;數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2632914